高三物理物理光学试题答案及解析

高三物理物理光学试题答案及解析

1.（4分）如图，在“观察光的衍射现象”试验中，保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将（选填：“增大”、“减小”或“不变”）；该现象表明，光沿直线传播只是一种近似规律，只是在情况下，光才可以看作是沿直线传播的。

【答案】减小光的波长比障碍物小的多

【解析】缝隙越窄，条纹宽度越小，衍射条纹越宽，衍射现象越明显，当增加缝宽时，衍射条纹变窄，条纹间距变小。当条纹足够宽时，几乎看不到条纹，衍射不明显，所以只有在光的波长比障碍物小的多时才可以把光的传播看做直线传播。

【考点】单缝衍射

2.如图为光纤电流传感器示意图，它用来测量高压线路中的电流.激光器发出的光经过左侧偏振元件后变成线偏振光，该偏振光受到输电线中磁场作用，其偏振方向发生旋转，通过右侧偏振元件可测得最终偏振方向，由此得出高压线路中电流大小.图中左侧偏振元件是起偏器，出射光的偏振

方向与其透振方向，右侧偏振元件称为 .

【答案】相同…………（2分）（填“一致”或“平行”同样给分）检偏器

【解析】由偏振现象可知左侧偏振元件是起偏器，出射光的偏振方向与其透振方向相同，右侧偏振元件称为检偏器

3.对光的波粒二象性的理解，正确的是（）

A．凡是光的现象，都可用光的波动性去解释，也可用光的粒子性去解释

B．波粒二象性就是微粒说与波动说的统一

C．一切粒子的运动都具有波粒二象性

D．大量光子往往表现出波动性，少量光子往往表现出粒子性

【答案】CD

【解析】光的波动性和粒子性是光在不同条件下的具体表现，具有统一性；光子数量少时，粒子性强，数量多时，波动性强；频率高粒子性强，波长大波动性强，所以CD正确。

4. 1905年爱因斯坦提出了狭义相对论，狭义相对论的出发点是以两条基本假设为前提的，这两条基本假设是（）

A．同时的绝对性与同时的相对性

B．运动的时钟变慢与运动的尺子缩短

C．时间间隔的绝对性与空间距离的绝对性

D．相对性原理与光速不变原理

【答案】D

【解析】905年爱因斯坦提出了狭义相对论，狭义相对论的出发点是以两条基本假设为前提的，这两条基本假设是相对性原理与光速不变原理，D对；

5.（05年天津卷）某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21eV，用波长为

2.5×10-7m的紫外线照射阴极，已知真空中光速为

3.0×108m/s，元电荷为1.6×10-19C，普朗克常量为6.63×10-34J s，求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是（）A．5.3×1014HZ，2.2J B．5.3×1014HZ，

4.4×10-19J

C．3.3×1033HZ，2.2J D．3.3×1033HZ，4.4×10-19J

【答案】B

【解析】逸出功等于极限频率与普朗克常量的乘积，所以极限频率为

5.3×1014HZ，由光电效应方程，光电子的最大动能为

4.4×10-19J，B对；

6.若已知两狭缝间距为1 mm,双缝到屏的距离为200 cm,屏上得到的干涉图样如图所示,请根据图中的测量数据,求出该单色光的波长和频率.

【答案】λ=5×10-7 m f=6×1014 Hz

【解析】由图可知

Δx=cm="0.1" cm

Δx=λ.

λ= m=5×10-7 m

f= Hz=6×1014 Hz

点评:根据双缝干涉条纹特点和决定条纹间距的因素分析讨论.再根据图中的测量结果,可求出相邻亮纹间距Δx;由Δx=λ,f=,然后求出λ及f.

7.(8分)(1)如图3所示是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，S

1、S

2

为双缝，P为光屏．用

绿光从左边照射单缝S时，可在光屏P上观察到干涉条纹．则：

①减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离将________；

②增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离将________；

③将绿光换为红光，干涉条纹间的距离将________．(填“增大”、“不变”或“减小”)

(2)如图4甲所示，横波1沿BP方向传播，B质点的振动图象如图乙所示；横波2沿CP方向传播，C质点的振动图象如图丙所示．两列波的波速都为20 cm/s.P质点与B质点相距40 cm，P 质点与C质点相距50 cm，两列波在P质点相遇，则P质点振幅为()

A．70 cm B．50 cm

C．35 cm D．10 cm

【答案】(1)①增大②增大③增大(2)A

【解析】(1)由Δx＝可知，当d减小，Δx将增大；当l增大时，Δx增大；当把绿光换为红光时，λ增长，Δx增大．

(2)波1和2的周期均为1 s，它们的波长为：λ

1＝λ

2

＝vT＝20 cm.由于BP＝2λ，CP＝2.5λ.t＝0

时刻B质点的位移为0且向上振动，经过2.5T波1传播到P质点并引起P质点振动T，此时其

位移为0且振动方向向下；t＝0时刻C质点的位移为0且向下振动，经过2.5T波2刚好传到P

质点，P质点的位移为0且振动方向也向下；所以两列波在P质点引起的振动是加强的，P质点

振幅为两列波分别引起的振幅之和，为70 cm，A正确．

8.在柏油马路和湖面上常常遇到耀眼的炫光，它使人的视觉疲劳．这些天然的炫光往往是光滑表

面反射而来的镜式反射光和从表面反射的漫反射光重叠的结果，漫反射光是非偏振光，而镜式反

射光一般是部分偏振光．由于它们是从水平面上反射的，光线的入射面是垂直的，所以反射光含

有大量振动在水平方向的偏振光．要想消除这种炫光，只要将光线中的水平振动成分减弱些就可

以了．

同理，要想消除从竖直面反射来的炫光，如玻璃窗反射来的炫光，所用偏振轴应取水平方向．

请回答下列两个问题：

(1)某些特定环境下照相时，常在照相机镜头前装一片偏振滤光片使影像清晰，这是利用什么原理？

(2)市场上有一种太阳镜，它的镜片是偏振片，为什么不用普通的带色玻璃片而用偏振片？安装镜

片时它的透振方向应该沿什么方向？

【答案】见解析

【解析】(1)在某些特定环境下，如拍摄池水中的游动的鱼时，由于水面反射光的干扰，影像会不

清楚，在镜头前装一片偏振片，清除反射光(反射光为偏振光)，影像就变得清晰．

(2)这种太阳镜是为了消除柏油马路和湖面上反射的耀眼的炫光，因此应用偏振片而不是带色的普

通玻璃片．该反射光为水平方向的偏振光，故应使镜片的透振方向竖直．

9. (2011年东阳中学高三月考)用频率为ν

1

的单色光照射某种金属表面，发生了光电效应现象．现

改为频率为ν

2

的另一单色光照射该金属表面，下面说法正确的是()

A．如果ν

2＞ν

1

，能够发生光电效应

B．如果ν

2＜ν

1

，不能够发生光电效应

C．如果ν

2＞ν

1

，逸出光电子的最大初动能增大

D．如果ν

2＞ν

1

，逸出光电子的最大初动能不受影响

【答案】AC.

【解析】对一定的金属，入射光的频率必须大于或等于某一频率ν时才会产生光电效应，频率ν称为截止频率，如果入射光的频率低于截止频率ν，则不论光强多大，照射时间多长，都不会产

生光电效应，不同的金属有不同的截止频率．所以当ν

2＞ν

1

时能够发生光电效应，ν

2

＜ν

1

时不一

定能够发生光电效应，A正确，B错误；又光电子的初动能随着入射光频率的增加而线性增加，

所以当ν

2＞ν

1

时逸出光电子的初动能增大，C正确，D错误．

10. (2011年镇海中学检测)下列有关光现象的说法中正确的是()

A．在太阳光照射下，水面上的油膜出现彩色花纹是光的色散现象

B．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为黄光，则条纹间距变宽C．光导纤维的内芯材料的折射率比外套材料的折射率大

D．光的偏振现象说明光是一种横波